http3次握手

本文深入解析HTTP协议与TCP连接的关系,详细阐述了三次握手的过程及其背后的原理,解释了为何需要三次握手来避免网络传输问题导致的服务器资源浪费。

首先要创建http连接需要先与服务器建立一个tcp connection。
对与http来说它是应用层的协义,它只有请求和响应,不存在连接的,它们都是数据包,所以这时需要建立一个tcp connection来做网络上的数据包传输。 tcp connection本质上是可以一直连接着的,对与http的不同版本,对这个机制的用法不一样。 比如http1.0里用一次就关闭,http1.1时主可以做保持连接的配置,http2.0中还可以做并发处理。

三次握手

三次握手时序图:
在这里插入图片描述
第一次握手: 客户端告诉服务端说要创建连接
第二次握手:服务端收到请求后知道有客户来了,然后就为客户端开启tcp socket的端口,开启后返回给客户端,返回的ack是客户端第一次请求过来的seq+1
第三次握手: 客户端收到服务端的返回后知道被服务端答应了,这里请求里带上ack=y+1与服务端建立连接

好麻烦呀!! 为什么需要三次连接呢?

这是为了防止服务端开启一些无用的连接,试想一下,如果在第一次握手时服务端就答应了并建立连接,并返回数据包给客户端,但这里由于网络原因数据包丢失了,这里客户端没有收到服务端的返回。当服务端超时了以后自动关闭与服务端的连接,但这里服务端是不知道的,那么服务的监听端口就不知道去关闭,以至于服务器的资源浪费。
这里就需要有第三资连接来告诉服务器,及时的释放资源。

所以三次握手的主要用途就是避免网络传输等问题造成的服务器资源浪费。

### HTTP 协议中的三握手与四挥手详解 HTTP 是一种应用层协议,通常运行在 TCP 之上。TCP 的三握手和四挥手是确保可靠连接建立和断开的关键机制。以下是关于 HTTP 协议中涉及的三握手和四挥手过程的详细解析。 --- #### 一、TCP 的三握手过程 TCP 的三握手用于在客户端和服务器之间建立可靠的连接。具体过程如下: 1. **第一握手**:客户端向服务器发送一个带有 SYN 标志位的 TCP 报文段,表示请求建立连接,并进入 SYN_SEND 状态[^3]。 2. **第二握手**:服务器收到客户端的 SYN 报文后,返回一个带有 SYN 和 ACK 标志位的 TCP 报文段,确认请求并分配资源,同时进入 SYN_RECV 状态[^3]。 3. **第三握手**:客户端收到服务器的 SYN/ACK 报文后,发送一个带有 ACK 标志位的 TCP 报文段作为回应,确认连接已成功建立,并进入 ESTABLISHED 状态[^3]。 通过三握手,双方可以同步初始序列号(ISN),从而确保数据传输的可靠性。 --- #### 二、TCP 的四挥手过程 TCP 的四挥手用于在客户端和服务器之间安全地断开连接。具体过程如下: 1. **第一挥手**:客户端发送一个带有 FIN 标志位的 TCP 报文段,表示不再发送数据,但仍然可以接收数据,并进入 FIN_WAIT_1 状态[^2]。 2. **第二挥手**:服务器收到 FIN 报文后,返回一个带有 ACK 标志位的 TCP 报文段,确认接收到 FIN 请求,并进入 CLOSE_WAIT 状态[^2]。 3. **第三挥手**:服务器准备好关闭连接时,发送一个带有 FIN 标志位的 TCP 报文段,表示不再发送数据,并进入 LAST_ACK 状态。 4. **第四挥手**:客户端收到服务器的 FIN 报文后,返回一个带有 ACK 标志位的 TCP 报文段,确认接收到 FIN 请求,并进入 TIME_WAIT 状态。经过一段时间后,客户端进入 CLOSED 状态[^2]。 四挥手的主要目的是确保双方都能正常关闭连接,并且所有数据都已正确传输。 --- #### 三、HTTP 协议中的三握手与四挥手 HTTP 协议本身并不直接涉及三握手和四挥手的过程,这些机制是由底层的 TCP 协议提供的。然而,在 HTTP 请求和响应的过程中,TCP 的连接建立和断开是必不可少的。 - **HTTP 的三握手**:当客户端发起 HTTP 请求时,首先需要通过 TCP 的三握手建立连接。只有在连接成功建立后,才能进行 HTTP 请求和响应的交互[^1]。 - **HTTP 的四挥手**:在 HTTP 请求完成后,如果连接未被复用或持久化,则会通过 TCP 的四挥手来断开连接。 --- #### 四、HTTPS 中的三握手与四挥手 HTTPS 是基于 HTTP 和 SSL/TLS 的加密协议。其三握手和四挥手过程与普通 HTTP 类似,但在建立连接时增加了 SSL/TLS 握手步骤。 1. **HTTPS 的三握手**: - 客户端和服务器首先通过 TCP 的三握手建立连接。 - 在 TCP 连接建立后,进行 SSL/TLS 握手以协商加密算法和交换密钥。 2. **HTTPS 的四挥手**: - HTTPS 的四挥手与普通 HTTP 相同,用于安全地断开 TCP 连接[^1]。 --- ### 示例代码:模拟三握手与四挥手 以下是一个简单的 Python 示例,展示如何使用 `socket` 模块模拟 TCP 的三握手和四挥手。 ```python import socket # 创建 TCP 套接字 server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server_socket.bind(('localhost', 8080)) server_socket.listen(5) print("Server is listening...") # 接收客户端连接 client_socket, client_address = server_socket.accept() print(f"Connection established with {client_address}") # 发送数据 client_socket.sendall(b"Hello, Client!") # 接收数据 data = client_socket.recv(1024) print(f"Received: {data.decode()}") # 关闭连接 client_socket.close() server_socket.close() ``` ---
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